ضيقة النطاق تصفية

تعريف ضيقة النطاق تصفية

و يسمى ضيقة النطاق تصفية تنقسم من الفرقة تمرير مرشح ولها نفس الوضوح كما الفرقة تمرير مرشح ، وهذا هو ، مرشح يسمح ضوء إشارة بالمرور في معين الفرقة ، و ينحرف من هذه الفرقة. البصرية إشارات على كلا الجانبين مسدودة ، و passband من الضيق مرشح ضيق نسبيا ، عادة أقل من 5% من مركز الطول الموجي قيمة.

وصف المعلمات من ضيقة النطاق مرشح:

1 ، مركز الطول الموجي

مركز الطول الموجي من الضيق مرشح هو عادة الطول الموجي التشغيل الصك أو جهاز ، وهو الطول الموجي في وسط passband.

الشكل 1 هو الرسم التخطيطي تظهر النفاذية منحنى ضيق الفرقة تصفية.

في الشكل ، محددة تعريف مركز الطول الموجي (λc) هو كما يلي:

Λc =(λ_L+ Λ_R)/2

حيث ، λ_{L ،}Λ_Rعلى التوالي ، الطول الموجي مواقف اليسار واليمين الجانبين من passband عندما النفاذية هو نصف من الذروة قيمة.

في عملية الإنتاج الفعلي ، موقف المركزي الطول الموجي هو دائما أكثر أو أقل مختلفة من تصميم قيمة. لذلك ، عند تحديد مركز الطول الموجي ، التسامح المدى يضاف عموما. هذا التسامح المدى تحديد شروط الاستخدام الفعلي. في العام ، أضيق عرض النطاق الترددي ، أصغر التسامح. على سبيل المثال ، ل عرض النطاق الترددي من حوالي 10 نانومتر ، التسامح من مركز الطول الموجي هو عموما فقط يسمح ليتم ± 2 نانومتر ، و ل عرض النطاق الترددي 30 نانومتر أو أكثر ، ويمكن استرخاء إلى ± 5 نانومتر.

2 ، عرض النطاق الترددي

عرض النطاق الترددي يشير إلى المسافة بين موقعين في passband الذي النفاذية هو نصف من الذروة النفاذية.

FWHM (العرض الكامل بنصف أقصى)

FWHM = λ_R-Λ_L

عرض النطاق الترددي هو أيضا التسامح ، و التسامح المدى هو أيضا تتعلق بحجم من عرض النطاق الترددي نفسها. بصفة عامة ، أصغر عرض النطاق الترددي ، أصغر التسامح. اختيار عرض النطاق الترددي يرتبط مصدر الضوء المستخدم ، المطلوبة إشارة النطاق الموجي ، ومقدار تدخل ، والتي سوف مناقشتها مزيد في أمثلة التطبيق.

3 ، الذروة النفاذية

الذروة النفاذية هو أعلى معدل نقل من ممر الموجة مرشح في passband. الذروة النفاذية يجب تكون مختلفة اعتمادا على التطبيق. في متطلبات الضوضاء قمع و إشارة حجم ، إذا إشارة حجم هو أكثر قلقا ، فمن المستحسن لزيادة قوة الإشارة. في هذه الحالة ، عالية الذروة النفاذية مطلوب. إذا الضوضاء قمع هو أكثر قلقا ، فمن المستحسن للحصول على أعلى إشارة الضوضاء. في المقارنة ، متطلبات بعض الذروة النفاذية يمكن خفض ، و متطلبات قطع عمق يمكن زيادتها.

4 ، قطع المدى

و قطع المدى يشير إلى النطاق الموجي التي مطلوب أن تقطع بالإضافة إلى تمرير الفرقة. ل ضيق الموجات تصفية ، هناك قسم التي هو الجبهة قطع ، وهذا هو ، وقسم حيث قطع الطول الموجي هو أصغر من مركز الطول الموجي ، و قسم حيث قطع الطول الموجي هو أعلى من مركز الطول الموجي. إذا تقسيم ، اثنين قطع العصابات موصوفة بشكل منفصل ، ولكن في العام ، قطع التيار المدى للمرشح يمكن المعروفة لتحديد أقصر الطول الموجي و أطول الطول الموجي أن الضيق يحتاج المرشح لقطع. عند تحديد قطع المدى ، يمكنك لا أقول ببساطة "شيئا بخلاف passband" ، وبالتالي فإن وصف idealistic جدا ، و سيكون لديك مشكلة في عملية الإنتاج الفعلي.
اختيار قطع المدى يرتبط إلى مصدر تستخدم ، النطاق الموجي من التدخل ضوء ، و مدى استجابة الطيفي من المتلقي تستخدم.

5 ، الكثافة البصرية

الكثافة البصرية يشير إلى أقصى نفاذية الضوء في قطع الفرقة. تطبيق أنظمة مختلفة ومختلفة متطلبات قطع عمق. على سبيل المثال ، في حالة من الإثارة مضان ، و قطع عمق عموما المطلوبة لتكون أقل من 0.001%. في نظام العادي الرصد و الاعتراف ، قطع عمق T < 0.5% هو أحيانا كافية. قطع عمق معين يعتمد على شدة ضوء مصدر ، حجم الضوء التدخل و متطلبات إشارة إلى نسبة الضوضاء. وبالمثل ، عند تحديد قطع مؤشرات عمق ، لا يمكننا يقول "جميع نفاذية الضوء من قطع الفرقة هو الصفر باستثناء passband!". ل البساطة ، OD القيم وغالبا ما تستخدم لتمثيل الكثافة البصرية. العلاقة بين OD قيمة و النفاذية يظهر كما يلي:

OD =-سجل₁₀(T)

على سبيل المثال ، إذا T < 0.01% ، النفاذية لها هو 10-4 ، المقابلة OD قيمة هو 4. إذا T < 1% ، المقابلة OD قيمة هو 2.

6 ، زاوية الإصابة

و الهيئة هو زاوية بين الحادث راي و تصفية العادي.

لا خطأ زاوية الحادث كما الزاوية بين مصدر ضوء موقف و خط بين مركز من مرشح و مرشح العادي. دون الموازاة مسار ، حتى إذا خط مصدر الضوء هو وضعها على مركز العادي للمرشح ، وعلى ضوء لا تزال تتباعد ، الذي يعني الإصابة زاوية لن تكون 0 °.
إذا خط زاوية بين الحادث راي و العادي للمرشح لديه نطاق معين ، ثم نطاق معين من شملت زاوية ينبغي تحديد ، لأن تصميم من مرشح تدخل حساسة جدا إلى زاوية ، و ل ضيقة النطاق تصفية مصممة في 0 ° ، إذا تستخدم في زوايا مختلفة ، تأثير سوف تكون مختلفة تماما. الشكل 3 يأخذ 850nm الضيق مرشح كمثال. عندما الإصابة زاوية يزيد ، موقف المركزي الطول الموجي باستمرار يتحرك إلى قصيرة موجة. طالما وهو مرشح تدخل ، هذا زاوية تأثير لا يمكن تجنبها ، وهو الأساسية سمة من مرشح تدخل. كما يتبين من الشكل ، عندما ضيقة النطاق مرشح 850nm يستخدم في 50 ° ، فمن يعد ضيقة النطاق مرشح 850nm ، ولكن ضيقة النطاق تصفية من 770nm. بعض المستخدمين سوف تعكس في الكائنات مع واسعة زاوية عدسة ، إضافة الضيق مرشح ، وجدت فقط على الجزء الأوسط من الكائن ، مظلمة جدا ، على حافة الفكر بين الضيق مرشح فقط ، حافة ، وهذا فهم خاطئ ، ضيقة النطاق تصفية بأكمله سطح موحدة ، لأن معظمهم من زاوية كبيرة من الإصابة ، تصفية الأسبق للضوء الفرقة تتحرك نحو الموجات القصيرة ، و الموجات القصيرة جزء بسبب لا ضوء.

أعلاه ستة المعلمات يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار في استخدام واختيار مرشحات ضيقة النطاق. مؤشرات الأداء تتطلب تكاليف التصنيع المختلفة من مرشحات مختلفة.